腦機介面晶片CDMO在臺灣

生奕科技集清大跨領域創新 實現精準神經調控臨床醫療

撰文記者 巫芝岳
日期2024-06-27
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生奕運用他們在神經設備設計製造、晶片設計,和軟硬體整合的實力,提供臺灣目前少有的腦機介面CDMO服務。圖左為生奕執行長陳新、右為生奕營運長黃新權。(攝影/巫芝岳)

生奕科技是集清大多位教授跨域合作研究下所衍生的新創,挾電機、資工專長的晶片和演算法開發與生科系的神經科學知識,開發出多款腦機介面神經調控產品,也透過國內罕見的腦機介面晶片CDMO驗證服務,創造穩定營收。從動物實驗平台到腦神經調控儀,這些匯聚數十年學研精粹的技術,正ㄧ步步透過生奕,實現為能直接幫助人類的工具。

撰文/巫芝岳


從科幻電影情節,到馬斯克(Elon Musk)創辦Neuralink投入的「大腦晶片」,隨著人類對神經科學的了解和晶片技術演進下,腦機介面(BCI)在臨床醫療、輔具乃至娛樂的應用,正如雨後春筍般一件件問世。

根據腦科學技術研調公司The Brain Insights資訊,全球腦機介面市場在2022年為18.6億美元,預計2032年將成長至83.7億美元,年複合成長率(CAGR)為 16.23%。

然而,這項涉及生物與電機專業的創新技術,從偵測神經訊號並分析,到以機器給予神經電刺激來調控神經的過程,要能精準、穩定地進行,可說是全球腦機介面開發團隊仍在面臨的難題。

為解決這項痛點,由清華大學跨電機、生命科學、動機和材料系教授聯手創立「生奕科技」(BioPro Scientific),將跨域合作研究十多年的成果,發展出自有專利的腦機介面技術,不但推出能提升動物電生理實驗便利性的工具,也針對早期的帕金森氏症開發新療法,預計今年底進入臨床試驗。

由動物實驗發現並驗證帕金森氏症神經調節方法

「生奕科技成立的原因很單純,在合作進行15年以上的研究後,我們都認為這些腦機介面技術有發展為商品和療法的潛力,然而僅在校園內,這些研發連進行動物實驗都有困難,更別說實際用到臨床了!」生奕聯合創辦人暨執行長、清大電機系教授陳新說。

生奕的核心技術,起源於多位清大教授自2004年起展開的研究。電機系教授陳新專責開發具有神經記錄、神經刺激、無線傳輸等功能的晶片設計;生科系教授張兗君和葉世榮負責動物實驗平台與電生理研究;動機系和材料系的教授,則負責晶片與神經之間的介面——神經探針開發。

「十多年來的研究下,我們首先開發出一款植入式、具無線傳輸功能的神經調控晶片,並在動物實驗中驗證,能以電刺激精準抑制帕金森氏症的異常神經活動,達到治療的效果。」陳新表示,這個神經調控晶片即是生奕第一項產品「NeuLive」的核心晶片,其讓動物於實驗過程中盡可能保有原本自然的活動,無線記錄與疾病相關腦區的神經活動,了解腦功能與疾病的機轉,進而發掘或驗證精準調節腦功能的新療法。

教授們於是在2018年成立生奕科技,並落腳清大育成中心。

這間目前員工僅12人、看似「小而美」的創新研發公司,現已年創千萬業績,且營銷正快速增長中。

創新動物電生理實驗平台 便利性大勝傳統實驗

生奕擁有多項神經調控、腦波分析技術,除了源自清大內部的跨領域研發外,也和臺大、長庚、高醫、成大,以及法國和比利時的神經醫學權威合作。

其在2020年推出的首項產品NeuLive,是一款用於老鼠電生理實驗的工具,如同傳統電生理實驗,以侵入式方式安裝在老鼠頭部,但NeuLive與過去實驗方式最大的差異,是老鼠頭頂不再需要連接一條條傳輸線路,實驗室內也不用再擺放與這些線路相連的笨重電流處理儀器。

NeuLive設計輕量化,大小約如一顆最輕便的USB隨身碟,能在大鼠自由活動的情況下,透過內部的神經調控晶片,連續記錄不同腦區的神經訊號和給予特定的電刺激,且以無線傳輸方式,將訊號先傳至輕量化的智慧物聯網中控器(Hub),再無線傳送到電腦、平板等介面,對實驗動物和實驗者而言,都比傳統方式友善許多。

「NeuLive能幫助研究人員,更便利地驗證各種疾病藥物治療或其他療法的效果。」陳新解釋。

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